Lightning-ul este un fenomen destul de bine cercetat pentru a evalua efectele acestuia. Numărul mediu de lovituri de trăsnet în 1 km 2 de pe suprafața pământului pentru 100 de ore de furtună în Rusia este estimat la 6,7. Există carduri de furtună care dau durata totală a furtunilor în ore pe an. Această durată variază între 10 și 100 de fulgere, în funcție de terenul din Rusia.
Numărul de lovituri de trăsnet pe 100 de ore de furtună pe obiect cu lungimea A, lățimea B și înălțimea H se calculează cu ajutorul formulei
În această formulă, A, B, H ar trebui să fie înlocuite în metri.
Din această formulă rezultă că elementele stației (construcție, aparataj exterior, etc.) se va produce lovituri de trăsnet, la intervale de câțiva ani, lovituri de trăsnet în linie (sau lângă), datorită în mare măsură apar linii adecvate stație mult mai des. Pentru instalațiile de alimentare cu energie electrică, este necesară o protecție împotriva trăsnetelor, care are drept scop reducerea pagubelor cauzate de fulgere.
Efectele periculoase ale fulgerului sunt:
• apariția tensiunilor înalte de impuls la rezistențele active ale elementelor obiectului (de exemplu, rezistența la sol atunci când un curent de trăsnet sau o parte a acestuia trece prin el). Amplitudinea acestor tensiuni este determinată de produsul rezistenței prin curentul maxim;
• apariția unor tensiuni înalte impulsive pe inductanța elementelor obiectului, prin care curge curentul de trăsnet sau o parte a acestuia;
• Inducția tensiunilor înalte în circuitele cu cuplaj electromagnetic cu circuitul curentului de descărcare de descărcare de gheață. Tensiunile induse, precum și căderile de tensiune pe inductanțe, depind de înălțimea curentului de trăsnet;
• încălzirea conductorilor prin care curge curentul de trăsnet sau o parte a acestuia. Încălzirea este determinată de așa-numita energie specifică - integrală a pătratului curentului în timp, care depinde în principal de componentele impulsului curentului;
• acțiunea termică asupra obiectului în locul impactului. Această acțiune depinde de încărcarea totală care a trecut prin canalul de trăsnet și este determinată de componenta constantă a curentului de trăsnet.
Astfel, parametrii periculoși ai curentului de trăsnet sunt valoarea maximă, abrupta, energia specifică și încărcarea.
Când fulgerul lovește un trăsnet legat la pământ potențial de legare la pământ, pante, terminale de aer pot ajunge la mai multe sute de kilovolți, care pot provoca perturbații electromagnetice puternice scântei, defalcările de izolare se suprapun invers, are un potențial ridicat pentru fire și cabluri pe distanțe lungi, cu contururi curente de fulgere. Din păcate, până în prezent nu a creat o metodă comună de combatere a acestor electromagnetice greve tulburări de trăsnet, nu există reglementări specifice, linii directoare pentru a reduce zgomotul și supratensiunile, care decurg din trăsnete.
Fulgerul este un fel de descărcare de gaz cu o lungime lungă de scânteie. Lungimea totală a canalului de trăsnet atinge câțiva kilometri. Sursa fulgerului este un nor de tunete care poartă un grup de încărcări volumetrice pozitive și negative. Formarea unor astfel de taxe de volum de polaritate diferită în nor (nori de polarizare) este asociată cu condensarea vaporilor de apă din cauza răcirea fluxului ascendent de aer cald pe ionii pozitivi și negativi (centrele de condensare) și separarea umidității din picături încărcate într-un nor sub acțiunea fluxurilor de aer ascendente intense.
În natură (există trei tipuri principale de trăsnet: fermoar liniar - are forma unei benzi înguste între nor și sol, între nori sau între acumulările individuale ale taxelor spațiale în cadrul norului; bolid - strălucitoare, mobile, convex, cheag de plasmă relativ constantă care apar și fading puțin studiat din motive în prezent timp; descărcare silențioasă - coroană care apar în momentul neomogenității bruscă a intensității câmpului electric pe obiectele ieșite în afară fundamentate în perioada bate din palme și în timpul furtuni.
Acțiunile de descărcare se dezvoltă de-a lungul căilor diferite. Evacuările intrareregionale sunt cele mai des întâlnite în timpul furtunilor, care se produc în mare măsură deasupra solului. În aceste condiții, trăsnetul este mai ușor să se dezvolte din partea inferioară a norului încărcat în cel superior sau invers, decât să se deplaseze mult de la fundul norului, adică cel mai apropiat de marginea pământului, până la sol.
Mecanismul de formare a fulgerului liniar este asociat cu acumularea progresivă a sarcinilor electrice de polaritate opusă pe partea de sus și de jos și părțile norii se formează în jurul intensitatea câmpului electric în creștere. Când gradientul potențial, în orice punct nor atinge o valoare critică pentru aer (aproximativ 3 x 10 6 V / m) în acest punct fermoar vozpikaet care începe și se termină cu reflux lider pas (mai ales) de evacuare. Stadiul principal al descărcării de trăsnet este sursa MEMP. Deoarece norul se formează mai multe izolirovatinyh fiecare schuga încarcă grupuri, de obicei, mai multe fulgere, t. E. Constă din câteva biți izolate, în curs de dezvoltare pe aceeași cale. Durata medie a descărcării principale 20. 50 μs; Numărul de descărcări repetate poate varia de la 2 la 10 sau mai mult; intervalul de timp dintre descărcările repetate este 0,001. 0,5 s.
Caracteristicile fulgerului. După cum arată măsurătorile. fulger de descărcare de curent este un impuls cu o creștere rapidă a curentului de la zero la o valoare maximă (front de undă) și o degradare relativ lent (val coadă). Ca oscilogramele val punct și maximul greu pentru a determina cu precizie, pentru a ușura procesarea formei de undă a impulsului valabil înlocuită cu un echivalent oblic start (Fig.). Pentru aceasta, punctele cu coordonatele 0, 3Imax și 0, 9Imax sunt marcate pe linia frontală a pulsului. și prin ele se trasează o linie dreaptă. intersecția cu linia zero (punctul O puls de pornire condițional) și o linie orizontală trasată prin punctul, determinarea nivelului valorii amplitudinii curentului de trăsnet, exprimată în timpul de creștere a impulsului [# 964; f - puls durată]. # 964 și este timpul de la pornirea condiționată până la momentul în care curentul de trăsnet pe curba de recesiune devine egal cu jumătate din amplitudinea lui. Impulsul curentului de trăsnet este caracterizat de raportul # 964; f / # 964;
Descărcarea furtunii de nor a unui nor este caracterizată de următoarele valori medii:
acuzația de un fulger, К 10 - 100
potențial al norului, V 10 8 - 10 9
curentul descărcării norului, A 10 4 - 2 · 10 5
timpul de descărcare, μs 5 - 100
lungimea medie a fulgerului, m 10 3 - 7 · 10 3
diametrul canalului de trăsnet, m 0,03 - 06
interval de timp între individ
descărcări, de la 0,001 la 0,5
numărul de cifre de la 1 la 30
La punerea în aplicare a măsurilor de protejare și determinare a EMO într-o anumită zonă, următoarele valori ale valorilor de bază pot fi adoptate ca valori contabile:
amplitudinea curentului de trăsnet, A 30000
lungimea canalului de trăsnet, m 4500
numărul de descărcări repetate în timpul loviturilor de trăsnet vizibile
durata marginii este Imax1 μs2
descărcarea fulgerului de fulgere, microsecunde 50
durata totală a trăsnetului, s 0,5
număr de cifre pe km pe an 0,1
Efectul unui câmp electromagnetic de trăsnet pe o linie de transmisie sau pe o structură
Acest mecanism de influență are o importanță deosebită pentru liniile de distribuție de joasă și medie tensiune și este mult mai puțin important pentru liniile de înaltă tensiune, deoarece este însoțit de defecte de izolație pe liniile de medie tensiune cauzate de supratensiunile induse de trăsnet.
Rezultatul supratensiunilor induse este un impuls de curent și un impuls de tensiune care se propagă de-a lungul liniei ca impulsuri cauzate de lovituri directe cu fulgere în linia electrică.
Amplitudinea pulsului depinde direct de distanța de la locul unde fulgerul lovește terenul până la linie. Se mărește odată cu creșterea înălțimii liniei și scade considerabil datorită ecranării prin cabluri de lumină împrăștiate, dacă există.
Pe liniile de tensiune medie și joasă, amplitudinea impulsului de funcționare depășește adesea tensiunea de defectare a izolației, ceea ce o face să se defecteze și să taie impulsul.
În locul liniei electrice cele mai apropiate de locul de lovire a fulgerului, tipul frontului pulsului este similar cu rezultatul loviturii directe cu fulgere, în timp ce durata impulsului de undă este considerabil mai mică și este de 5-10 microsecunde. Concluziile trase cu privire la distorsiunea impulsului coroanei pulsate și defalcarea izolației făcute cu referire la lovirea directă a fulgerelor în firele liniei electrice și la suprapunerea inversă sunt la fel de aplicabile în acest caz.
Dacă structura este mai mică (lungime) decât linia de transmisie, atunci energia electromagnetică stocată de ea va fi mai mică. Perturbarea, totuși, transferată de la structură la echipamentul conectat sau amplasat în imediata vecinătate a structurii, va fi mai mic decât cu expunerea directă la radiația curentului de trăsnet. În acest caz, structura acționează ca un ecran pentru câmpul emis.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: